CN219883691U - 转换设备及充电桩供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转换设备及充电桩供电系统，其中，转换设备包括：输入端以及多个输出端，多个输出端包括：第一相线端、第二相线端以及第三相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端；输入端用于连接充电桩系统，多个输出端用于连接取电设备，转换设备通过输入端从充电桩系统获取电能，并通过输出端向取电设备输出电能。通过转换设备可以使得充电桩系统能够提供与其他取电设备连接的接口，拓展了充电桩系统的应用场景，即使充电桩系统处于充电低峰期，用户也可以通过本申请的转换设备连接到其他的用电设备，提高了充电桩系统的能量复用率。

Description

转换设备及充电桩供电系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种转换设备及充电桩供电系统。

背景技术

随着新能源汽车的普及，充电桩需求的日益增长，行业内多种不同形式的充电桩在充电效率、可操作性、充电时长和可靠性上的方案也越来越成熟。但是充电低峰期充电桩的使用效率、公共充电桩充电的便捷性、和家用配电需求等方面少有提及。

如何提高充电桩的能量复用率成为了亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种转换设备及充电桩供电系统，以解决现有技术中充电桩的能量复用率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型一实施例提供了一种转换设备，包括：输入端以及多个输出端，所述多个输出端包括：相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端；

所述输入端用于连接充电桩系统，所述多个输出端用于连接取电设备，所述转换设备通过所述输入端从所述充电桩系统获取电能，并通过所述输出端向所述取电设备输出电能。

可选的，当所述取电设备为充电枪枪头时，所述转换设备通过所述相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端与所述充电枪枪头连接。

可选的，当所述取电设备为插排时，所述转换设备通过所述相线端、中性线端以及保护接地端与所述插排连接。

可选的，当所述取电设备为充电枪枪头与插排的组合设备时，所述转换设备通过所述相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端与所述充电枪枪头连接，并通过所述充电枪枪头与所述插排连接。

第二方面，本实用新型另一实施例提供了一种充电桩供电系统，所述充电桩供电系统包括：充电桩系统、上述第一方面所述的转换设备以及取电设备；

所述转换设备的输入端与所述充电桩系统连接，所述转换设备的输出端与所述取电设备连接。

可选的，所述转换设备与所述取电设备的连接方式包括：电连接以及机械连接。

可选的，所述取电设备包括：充电枪枪头、插排或充电枪枪头与插排的组合设备；

可选的，当所述取电设备为充电枪枪头时，所述转换设备的相线端与所述充电枪枪头的相线端连接，所述转换设备的中性线端与所述充电枪枪头的中性线端连接，所述转换设备的保护接地端与所述充电枪枪头的保护接地端连接，所述转换设备的确认连接端与所述充电枪枪头的确认连接端连接，所述转换设备的控制充电端与所述充电枪枪头的控制充电端连接。

可选的，当所述取电设备为插排时，所述转换设备的相线端与所述插排的相线端连接，所述转换设备的中性线端与所述插排的中性线端连接，所述转换设备的保护接地端与所述插排的保护接地端连接。

可选的，当所述取电设备为充电枪枪头与插排的组合设备时，所述组合设备中包括：保护盖，所述插排与所述充电枪枪头集成式设置在所述保护盖中；

所述转换设备的相线端与所述充电枪枪头的相线端连接，所述转换设备的中性线端与所述充电枪枪头的中性线端连接，所述转换设备的保护接地端与所述充电枪枪头的保护接地端连接，所述转换设备的确认连接端与所述充电枪枪头的确认连接端连接，所述转换设备的控制充电端与所述充电枪枪头的控制充电端连接；

所述充电枪枪头的相线端与所述插排的相线端连接，所述充电枪枪头的中性线端与所述插排的中性线端连接，所述充电枪枪头的保护接地端与所述插排的保护接地端连接。

本实用新型的有益效果是：通过转换设备可以使得充电桩系统能够提供与其他取电设备连接的接口，无需对原有的充电桩系统做任何改造，即可扩展场景，使用的时候插上本申请的转换设备就能使用，即使充电桩系统处于充电低峰期，用户也可以通过本申请的转换设备连接到其他的用电设备，提高了充电桩系统的能量复用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种转换设备的应用场景；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种转换设备的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种充电枪枪头和转换设备的连接方式示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种插排和转换设备的连接方式示意图；

图5示出了本实用新型实施例提供的另一种插排和转换设备的连接方式示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的一种充电枪枪头与插排的组合设备的结构示意图；

图7示出了本实用新型实施例提供的一种充电枪枪头与插排的组合设备和转换设备的连接方式示意图；

图8示出了本实用新型实施例提供的另一种充电枪枪头与插排的组合设备和转换设备的连接方式示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实际应用中，充电桩不可避免地存在充电低峰期，例如家用充电桩，实际充电的时间很少，大部分时间充电桩都处于空闲状态，且目前的交流充电桩仅支持与充电枪枪头的连接，并不支持与其他用电设备的连接，因此目前的交流充电桩只能应用于对新能源汽车的充电，并不能将充电桩的电能合理的应用到其他地方，例如将充电桩的电能用于满足家庭用电需求。

所以在充电低峰期时如何提高充电桩的能量复用率就成为了亟待解决的问题。

基于上述问题，本申请提出一种转换设备，应用于充电桩系统和取电设备之间，取电设备例如可以是充电枪枪头或是插排等，充电桩系统可以是交流充电桩，转换设备可以将充电桩系统中的电能接入取电设备，例如充电枪枪头或家用插排等，将充电桩系统通过转换设备接入插排，就可以在充电低峰期时，使得用户可以通过充电桩系统上配置的转换设备满足家用取电需求，提高现有的交流充电桩的能量复用率。

如图1所示，是本申请给出的一种转换设备的应用场景，转换设备可以配置在交流充电桩系统上，作为充电桩向用户提供的用电接口，用户可以将充电枪枪头与转换设备连接，以向新能源汽车充电，或是将插排与转换设备连接，以满足家用的用电需求。

接下来结合图2，对本申请的转换设备作进一步说明，如图2所示，本申请的转换设备包括输入端以及多个输出端，多个输出端包括：相线端L、中性线端N、保护接地端PE、确认连接端PP以及控制充电端CP，其中相线端L可以包括第一相线端、第二相线端以及第三相线端；

输入端用于连接充电桩系统，多个输出端用于连接取电设备，转换设备通过输入端从充电桩系统获取电能，并通过输出端向取电设备输出电能。

可选的，参照图1，转换设备的输入端可以经过线缆连接到充电桩系统，转换设备中包括用于取电设备的所有电信号，用户可以根据自身需求，将转换设备的输出端与取电设备连接。

其中，转换设备的相线端L可以包括多路输出，示例性的，相线端可以包括相线端L、相线端L2以及相线端L3。当取电设备需要进行双相连接时，可以在相线端中任选两条进行连接，当取电设备为单相连接时，可以在相线端中任选一条进行连接。

值得说明的是，不同的取电设备所需要的电信号可能不同，转换设备中包括所有的电信号，对于不同的取电设备，转换设备可以向取电设备只提供取电设备需要的电信号。例如对于家庭用电需求来说，需要的电信号可能只包括相线端、中性线端以及保护接地端，那么转换设备就可以只向取电设备提供相线端、中性线端以及保护接地端的电信号。

示例性的，当应用场景为新能源汽车充电时，此时转换设备就可以通过相线端L、相线端L2、相线端L3、中性线端N、保护接地端PE、确认连接端PP以及控制充电端CP提供电能。

需要说明的是，转换设备可以针对充电枪枪头或插排分别提供不同的接口，作为另一种可能的实施方式，转换设备也可以识别接入的取电设备的类型，并根据取电设备的类型向取电设备提供相对应的电信号。举例来说，当转换设备识别到取电设备的类型为插排时，就可以只提供相线端、中性线端以及保护接地端这三种电信号。

本申请实施例中，通过转换设备可以使得充电桩系统能够提供与其他取电设备连接的接口，无需对原有的充电桩系统做任何改造，即可扩展场景，使用的时候插上本申请的转换设备就能使用，即使充电桩系统处于充电低峰期，用户也可以通过本申请的转换设备连接到其他的用电设备，提高了充电桩系统的能量复用率。

作为一种可能的实施方式，本申请中的取电设备可以是充电枪枪头。

当取电设备为充电枪枪头时，转换设备通过第一相线端L、第二相线端L2、第三相线端L3、中性线端N、保护接地端PE、确认连接端PP以及控制充电端CP与充电枪枪头连接。

可选的，确认连接端PP可以用于确认充电桩的输出电缆线已经与新能源汽车的充电输入接插口连接完好，控制充电端CP可以用于获知汽车动力电池电压参数，触发车载充电器内的占空比信号，调节对动力电池充电电流的大小。

在充电枪枪头的充电连接过程中，充电桩系统可以首先接通转换设备的保护接地端PE，最后接通确认连接端PP与控制充电端CP；而在断开过程中，首先断开确认连接端PP与控制充电端CP，最后断开保护接地端PE，从而提高充电的安全性。

作为另一种可能的实施方式，取电设备还可以是插排，插排上包括多组插孔供用户使用。

当取电设备为插排时，转换设备通过第一相线端L、中性线端N以及保护接地端PE与插排连接。

需要说明的是，当取电设备为插排时，上述第一相线端也可以被替换为第二相线端L2或第三相线端L3，本申请在此不作限制。

当充电桩处于充电低峰期时，用户可以将插排与本申请的转换设备连接，以通过转换设备从充电桩系统中获取电能，提高充电低峰期时充电桩系统的能量复用率。

当取电设备为充电枪枪头与插排的组合设备时，转换设备通过第一相线端L、第二相线端L2、第三相线端L3、中性线端N、保护接地端PE、确认连接端PP以及控制充电端CP与充电枪枪头连接，并通过充电枪枪头与插排连接。

本申请实施例中，取电设备不仅可以是充电枪枪头或插排，作为另一种可能的实施方式，取电设备还可以是充电枪枪头和插排的组合设备。

需要说明的是，在充电枪枪头和插排的组合设备中，对于充电枪枪头来说，可以通过转换设备从第一相线端L、第二相线端L2、第三相线端L3、中性线端N、保护接地端PE、确认连接端PP以及控制充电端CP获取到电信号，对于插排来说，可以从第一相线端L、中性线端N以及保护接地端PE中获取到电信号。

本申请的转换设备可以应用于充电桩供电系统中，本申请的充电桩供电系统包括：充电桩系统、转换设备以及取电设备。

转换设备的输入端与充电桩系统连接，转换设备的输出端与取电设备连接。

其中，转换设备与取电设备的连接方式包括：电连接以及机械连接。

可选的，机械连接可以包括焊接、压接、螺钉连接、绕接、线缆连接、刺破连接等，在电连接的基础上增加机械连接方式，可以提高连接的可靠性。

需要说明的是，机械连接的方式可以是上述列举出的方式中的任意一种，也可以是其中几种的组合或是其他的机械连接方式，本申请在此不做限制。

在本申请的充电桩供电系统中，取电设备可以是充电枪枪头、插排或是充电枪枪头与插排的组合设备。

如图3所示，是本申请给出的一种转换设备应用于汽车充电的场景下，取电设备和转换设备的连接方式示意图。

当取电设备为充电枪枪头时，转换设备的第一相线端L与充电枪枪头的第一相线端L连接，转换设备的第二相线端L2与充电枪枪头的第二相线端L2连接，转换设备的第三相线端L3与充电枪枪头的第三相线端L3连接，转换设备的中性线端N与充电枪枪头的中性线端连接，转换设备的保护接地端PE与充电枪枪头的保护接地端连接，转换设备的确认连接端PP与充电枪枪头的确认连接端连接，转换设备的控制充电端CP与充电枪枪头的控制充电端连接。

如图4所示，是本申请给出的一种转换设备应用于汽车充电以外的用电场景下，例如家庭用电的场景中插排和转换设备的连接方式示意图。

当取电设备为插排时，转换设备的第一相线端L与插排的相线端连接，转换设备的中性线端N与插排的中性线端连接，转换设备的保护接地端PE与插排的保护接地端连接。

可选的，转换设备的第一相线端L、中性线端N以及保护接地端PE这三个输出信号送到插排内，在插排中进行单路分多支路处理后，可以经过输出调节单元和保护单元，插排输出n组插排孔供用户使用。

以三路分支为例，在插排中进行单路分多支路处理时，相线端L可以分路为第四相线端L4、第五相线端L5以及第六相线端L6，中性线端N可以分路为第一中性线端N1、第二中性线端N2以及第三中性线端N3，保护接地端PE可以分路为第一保护接地端PE1、第二保护接地端PE2以及第三保护接地端PE3，经由输出调节单元和保护单元输出为三组插排孔。

参照图4，插排中包括输出调节单元和保护单元，其中，输出调节单元用于调节插排输出孔的电流范围、做输出限流使用，保护单元用于实时控制插排电路中元器件过温保护、过流保护和过压保护等。为连接可靠，转换设备与插排之间可以增加机械连接方式，连接方式可以是焊接、压接、螺钉连接、绕接、线缆连接、刺破连接等。

作为另一种可能的实施方式，当取电设备为插排时，还可以按照图5所示的连接方式进行连接，即转换设备连接到控制器的一端，控制器的另一端连接到插线板，由于插线板相比于插排具有长度可调节的特点，因此具备更好的使用灵活性。

当取电设备为充电枪枪头与插排的组合设备时，组合设备中包括：保护盖，插排与充电枪枪头集成式设置在保护盖中。

参照图6，是本申请给出的一种充电枪枪头与插排的组合设备的示意图，其中插排可以与充电枪枪头集成式设置在保护盖中，充电枪枪头部分可以设置枪头保护盖，插排的插线孔上方还可以设置可开关的插排保护盖，以提高设备使用的安全性。

如图7所示，是本申请给出的另一种取电设备与转换设备的连接方式示意图。

转换设备的第一相线端L与充电枪枪头的第一相线端L连接，转换设备的第二相线端L2与充电枪枪头的第二相线端L2连接，转换设备的第三相线端L3与充电枪枪头的第三相线端L3连接，转换设备的中性线端N与充电枪枪头的中性线端连接，转换设备的保护接地端PE与充电枪枪头的保护接地端连接，转换设备的确认连接端PP与充电枪枪头的确认连接端连接，转换设备的控制充电端CP与充电枪枪头的控制充电端连接。

充电枪枪头的第一相线端L、第二相线端L2或第三相线端L3与插排的相线端连接，充电枪枪头的中性线端与插排的中性线端连接，充电枪枪头的保护接地端与插排的保护接地端连接。

图7给出的是充电枪枪头和插排串行连接的方式示意图，作为另一种可能的实施方式，也可以将充电枪枪头和插排分别与转换设备连接，以保证充电枪枪头和插排可以分别独立进行供电。

如图8所示，是本申请给出的另一种转换设备和充电枪枪头与插排的组合设备连接的示意图。

参照图8，转换设备中的第一相线端L、中性线端N以及保护接地端PE分别与充电枪枪头和插排的相线端、中性线端以及保护接地端连接，同时转换设备中的确认连接端PP以及控制充电端CP分别与充电枪枪头的确认连接端以及控制充电端连接，转换设备中的第二相线端L2和第三相线端L3分别与充电枪枪头的第二相线端和第三相线端连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。例如：直接在充电桩系统输出再分出L、N和PE信号并单独增加插排功能，取电设备可以为除了插排之外的其他设备，任何形式的转换设备与取电设备之间、转换设备与充电枪枪头之间、转换设备与插排之间除了必要电信号以外的机械连接方式等实现本实用新型同等功能的电路和结构。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转换设备，其特征在于，包括：输入端以及多个输出端，所述多个输出端包括：相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端，所述相线端包括第一相线端、第二相线端以及第三相线端；

所述输入端用于连接充电桩系统，所述多个输出端用于连接取电设备，所述转换设备通过所述输入端从所述充电桩系统获取电能，并通过所述输出端向所述取电设备输出电能。

2.根据权利要求1所述的转换设备，其特征在于，当所述取电设备为充电枪枪头时，所述转换设备通过所述第一相线端、第二相线端、第三相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端与所述充电枪枪头连接。

3.根据权利要求1所述的转换设备，其特征在于，当所述取电设备为插排时，所述转换设备通过所述第一相线端、中性线端以及保护接地端与所述插排连接。

4.根据权利要求1所述的转换设备，其特征在于，当所述取电设备为充电枪枪头与插排的组合设备时，所述转换设备通过所述第一相线端、第二相线端、第三相线端、中性线端、保护接地端、确认连接端以及控制充电端与所述充电枪枪头连接，并通过所述充电枪枪头与所述插排连接。

5.一种充电桩供电系统，其特征在于，包括：充电桩系统、权利要求1-4任一项所述的转换设备以及取电设备；

所述转换设备的输入端与所述充电桩系统连接，所述转换设备的输出端与所述取电设备连接。

6.根据权利要求5所述的充电桩供电系统，其特征在于，所述转换设备与所述取电设备的连接方式包括：电连接以及机械连接。

7.根据权利要求5所述的充电桩供电系统，其特征在于，所述取电设备包括：充电枪枪头、插排或充电枪枪头与插排的组合设备。

8.根据权利要求7所述的充电桩供电系统，其特征在于，当所述取电设备为充电枪枪头时，所述转换设备的第一相线端与所述充电枪枪头的第一相线端连接，所述转换设备的第二相线端与所述充电枪枪头的第二相线端连接，所述转换设备的第三相线端与所述充电枪枪头的第三相线端连接，所述转换设备的中性线端与所述充电枪枪头的中性线端连接，所述转换设备的保护接地端与所述充电枪枪头的保护接地端连接，所述转换设备的确认连接端与所述充电枪枪头的确认连接端连接，所述转换设备的控制充电端与所述充电枪枪头的控制充电端连接。

9.根据权利要求7所述的充电桩供电系统，其特征在于，当所述取电设备为插排时，所述转换设备的第一相线端与所述插排的相线端连接，所述转换设备的中性线端与所述插排的中性线端连接，所述转换设备的保护接地端与所述插排的保护接地端连接。

10.根据权利要求7所述的充电桩供电系统，其特征在于，当所述取电设备为充电枪枪头与插排的组合设备时，所述组合设备中包括：保护盖，所述插排与所述充电枪枪头集成式设置在所述保护盖中；

所述转换设备的第一相线端与所述充电枪枪头的第一相线端连接，所述转换设备的第二相线端与所述充电枪枪头的第二相线端连接，所述转换设备的第三相线端与所述充电枪枪头的第三相线端连接，所述转换设备的中性线端与所述充电枪枪头的中性线端连接，所述转换设备的保护接地端与所述充电枪枪头的保护接地端连接，所述转换设备的确认连接端与所述充电枪枪头的确认连接端连接，所述转换设备的控制充电端与所述充电枪枪头的控制充电端连接；

所述充电枪枪头的第一相线端与所述插排的相线端连接，所述充电枪枪头的中性线端与所述插排的中性线端连接，所述充电枪枪头的保护接地端与所述插排的保护接地端连接。